Анестезиологические газы. Закись азота (n20).

Производство: При промышленном изготовлении закись азота получают путем нагревания нитрата аммония при температуре 245-270˚С. В ходе процесса образуются различные примеси: аммоний, азотная кислота, азот, оксид азота и двуокись азота.

После охлаждения аммоний и азотная кислота превращаются в нитрат аммония, который возвращается в начальное звено процесса. Остальные газы проходят через ряд фильтров. Очищенные газы подвергаются компрессии и высушиваются в алюминиевых сушилках. Образующаяся смесь газов при декомпрессии освобождается от газообразного азота. Закись азота затем испаряется, сжимается и пропускается через другую алюминиевую сушилку перед баллонированием.

Высшие оксиды азота растворяются в воде с образованием азотной и азотистой кислот. Эти субстанции токсичны и при их ингалировании вызывают метгемоглобинемию и отек легких. В прошлом сообщалось о нескольких случаях со смертельным исходом вследствие ингаляции закиси азота, загрязненной высшими оксидами азота.

Хранение: Закись азота хранится в сжатой форме, как жидкость, в баллонах под давлением 50 бар (5000 кРа: 750 фунтов/кв. дюйм). В Англии такие баллоны окрашиваются голубым цветом.

Так как баллоны содержатг жидкость и пар, общее количество закиси азота в баллоне можно с уверенностью определить лишь при взвешивании. Поэтому вес полного и пустого баллона отмечается на его горлышке. Во время использования баллон с закисью азота должен находиться в вертикальном положении, так как на его дне остается жидкая часть препарата. При продолжительном использовании баллоны могут охладиться, а в нижней части покрыться инеем в результате скрытого тепла испарения жидкого анестетика.

Физические свойства: Закись азота- нераздражающий бесцветный газ со сладким запахом: его молекулярная масса 44, точка кипения - 88˚С, критическая температура 36,5˚С и критическое давление 72,6 бар.

Закись азота не воспламеняется, но поддерживает горение горючих субстанций в отсутствие кислорода.

Фармакология: Закись азота известна как хороший анальгетик, но слабый анестетик. Последнее соотносится с тем фактом, что значение МАК составляет 105%. Это значение было рассчитано теоретически по низкому коэффициенту растворимости закиси азота (3,2) и экспериментально подтверждено у добровольцев, получавших анестезию в компрессионных камерах при давлении в 2 абс.атм., где значение МАК составило 52,5% N20.

Необходимо использовать минимум Fiо2 (0,3): закись азота сама по себе недостаточна для продуцирования адекватной анестезии у кого бы то ни было, но особенно у тяжелобольных, поэтому закись азота обычно применяется в сочетании с другими агентами. Когда закись азота используется при миорелаксантном методе, ко вдыхаемой смеси газов добавляют летучий анестетик в низкой концентрации для сведения к минимуму возможной осведомленности пациента, которая может иметь место, если анестезия закисью азота дополняется только введением опиоидов.

Среди агентов, применяемых в клинической практике, закись азот имеет самый низкий коэффициент растворимости кровь/газ (0,47 при 37°С), поэтому скорость уравновешивания альвеолярной и вдыхаемой концентраций очень высока.

Из-за низкой растворимости данного агента изменения в альвеолярной вентиляции влияют на скорость захвата в меньшей степени, чем более растворимые агенты, такие как галотан и эфир. По той же причине закись азота слабо влияет на минутный объем сердца.

Закись азота не подвергается метаболизму в организме и выделяется в неизмененном виде.

Концентрационный эффект: Вдыхаемая концентрация закиси азота влияет на скорость уравновешивания: чем выше вдыхаемая концентрация, тем быстрее устанавливается равновесие между альвеолярной и вдыхаемой концентрациями. Закись азота имеет большую растворимость в крови, чем азот. Поэтому объем закиси азота, поступающего в легочные капилляры из альвеол, превышает объем азота, перемещающегося в обратном направлении. В результате общий объем газа в альвеолах уменьшается, а фракционная концентрация остающихся газов возрастает. Это имеет два последствия:

1. Чем выше вдыхаемая концентрация закиси азота, тем больше концентрационный эффект закиси азота, остающейся в альвеолах.

2. При высоких вдыхаемых концентрациях закиси азота снижение объема альвеолярного газа вызывает увеличение Расо2. Равновесие с легочными капиллярами приводит к повышению Расо2.

Эффект второго газа: При применении закиси азота в высоких концентрациях с другим анестетическим агентом, например с галотаном, снижение объема газа в альвеолах вследствие абсорбции закиси азота повышает концентрацию галотана, увеличивая тем самым скорость уравновешивания с вдыхаемым газом. Эффект второго газа также приводит к небольшому увеличению Рао2 и Расо2.

Побочные эффекты закиси азота: 1. Диффузионная гипоксия. По окончании анестезии, когда вдыхаемая смесь газов закись азота/кислород изменяется, становясь смесью азот/кислород, возможно возникновение гипоксемии, так как объем закиси азота, диффундирующей из смешанной венозной крови в альвеолы, превышает объем азота, поступающего из альвеол в легочные кровеносные капилляры (явление, обратное концентрационному эффекту). Таким образом, разбавляемая закисью азота концентрация газов в альвеолах приводит к снижению Рао₂, и –Расо₂. У здоровых людей диффузионная гипоксия бывает относительно транзиторной, но она может длиться до 10 мин после завершения анестезии: степень снижения Рао₂ может достигать 0,5- 1,5 кРа. В этот период рекомендуется применять кислород.

2. Влияние на газ закрытого пространства. Когда кровь, содержащая закись азота, находится в состоянии равновесия с закрытыми воздухосодержащими пространствами в организме, обьем закиси азота, которая диффундирует в полости, превышает объем диффундирующего из них азота. Поэтому в податливых полостях, таких как кишечник, плевра или брюшина, возможно увеличение объема. Если пространство не может расширяться (например, в синусах, среднем ухе), то отмечается повышение давления. Что касается среднего уха, это может вызвать проблемы при операции на барабанной перепонке. При применении закиси азота в концентрации 75% объем полости может возрасти в 3 4 раза по сравнению с начальным в течение 30 мин. Если у пациента, вдыхающею закись азота, возникает воздушная эмболия, то равновесие между газовыми пузырьками приводит к распространению эмболии в течение нескольких секунд; объем эмболов может удвоиться за очень короткий период времени.

3. Угнетение сердечно-сосудистой системы. Закись азота являеюя прямым депрессантом миокарда, но у нормальных индивидуумов этот эффект антагонизируется непрямо опосредованной симпатоадреналовой стимуляцией (эффекты, аналогичные вызываемым СО₂). Поэтому у здоровых пациентов имеются небольшие изменения сердечно-сосудистой системы при анестезии закисью азота. У пациентов же с предшествующим высоким уровнем симпатоадреналовой активности и плохой сократимостью миокарда применение закиси азота может вызвать снижение минутного объема сердца и АД. По этой причине (помимо желания избежать риска удвоения размеров воздушных эмболов) в некоторых центрах стараются не использовать закись азота в качестве анестетика при сердечно-сосудистых операциях.

4. Токсичность. Закись азота нарушает сингез витамина В₁₂ посредством угнетения фермента метионинсинтетазы. Этот эффект имеет важное значение в том случае, когда длительность анестезии закисью азота превышает 8 ч Закись азота, кроме того, интерферирует с метаболизмом фолиевой кислоты и нарушает синтез ДНК; продолжительное воздействие может привести к агранулоцитозу и аплазии костного мозга. Применение закиси азота в течение 6 ч (или более) может вызвать у пациент мегалобластную анемию. Профессиональный контакт с закисью азота может привести к миелонейропатии. Это состояние сходно с подострой комбинированной дегенерацией спинного мозга и было описано у нескольких стоматологов, а также у лиц с привыканием к закиси азога.

5. Тератогенный эффект. Тератогенные изменения наблюдались у беременных крыс при длительном воздействии закиси азота. Данные об аналогичных эффектах у человека отсутствуют, но, как полагают, следует избегать закиси азота в ранние сроки беременности; однако в настоящее время эта точка зрения не является общепризнанной.